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Évolution florale chez les Magnoliidae : approches phylogénétiques et Evo-Devo – MAGNIPHY

Diversification des formes de fleurs : zoom sur un chapitre essentiel de l’évolution

En intégrant trois approches complémentaires (relations de parenté, reconstruction des formes ancestrales et étude des gènes floraux), ce projet vise à mieux comprendre l’histoire et les mécanismes de l’évolution florale chez un grand groupe de Plantes à fleurs, les Magnoliidae

Enjeux et objectifs scientifiques de MAGNIPHY

La diversité des fleurs est le résultat le plus spectaculaire de l’évolution des Angiospermes (ou Plantes à fleurs) et a joué un rôle majeur dans leur succès et diversification. Pourtant, l’évolution des fleurs, à l’échelle des Angiospermes, est encore mal connue. L’objectif à terme de ce projet est de produire une nouvelle synthèse de l’évolution florale des Magnoliidae, un vaste groupe de 10 000 espèces aux structures florales remarquablement diversifiées (exemples : magnolias, lauriers, poivriers, aristoloches).

Nous allons : (1) reconstruire une phylogénie (relations de parenté) robuste et datée des Magnoliidae en combinant les séquences d’ADN (271 genres x 12 gènes) et les fossiles du groupe ; (2) créer une base de données de traits floraux des Magnoliidae et tester statistiquement si certaines formes florales ont particulièrement favorisé la multiplication des espèces ; (3) caractériser les transcriptomes floraux (génomes complets exprimés dans la fleur) de 20 espèces et déterminer les territoires d’expression de gènes floraux connus et nouveaux.

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La diversité des fleurs est le résultat le plus spectaculaire de l’évolution des Angiospermes (ou Plantes à fleurs) et a joué un rôle majeur dans leur succès et diversification. Pourtant, l’évolution des fleurs, à l’échelle des Angiospermes, est encore mal connue. Ce projet propose d’étudier l’évolution florale chez les Magnoliidae, un vaste groupe monophylétique composé de 10 000 espèces réparties dans quatre ordres (Canellales, Laurales, Magnoliales, Piperales). Les Magnoliidae possèdent des structures florales remarquablement diversifiées, contrairement aux Monocotylédones et aux Eudicotylédones caractérisées par des plans d’organisation florale relativement conservés. Afin de reconstruire les processus évolutifs, développementaux et écologiques qui ont façonné la diversité florale des Magnoliidae actuelles, nous proposons de : (1) reconstruire une phylogénie robuste et datée pour le groupe en combinant une approche d’échantillonnage dense (271 genres x 12 gènes), une approche phylotranscriptomique (20 espèces), et plusieurs calibrations issues du registre fossile du groupe ; (2) créer une base de données de traits floraux des Magnoliidae réunissant données de la litérature et observations nouvelles au MEB et µCT-scanner, et tester les corrélations entre caractères floraux ainsi qu’entre morphologie florale, vecteurs de pollinisation et taux de diversification ; (3) caractériser les transcriptomes floraux de 20 espèces par RNA-Seq et déterminer les territoires d’expression de gènes floraux connus et nouveaux. Élucider l’histoire et les mécanismes de la diversification florale chez les Magnoliidae n’est pas seulement une fin en soi, mais est également essentiel pour comprendre l’évolution des toutes premières fleurs ainsi que l’origine des Monocotylédones et des Eudicotylédones.

Coordinateur du projet

UMR 8079 Écologie, Systématique, Évolution (ESE) (Laboratoire public)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

UMR 8079 Écologie, Systématique, Évolution (ESE)

Aide de l'ANR 250 000 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2012 - 48 Mois

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